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传感器里程 这次车辆故障给我上了一课,氧传感器原来这么重要

发布时间:2024-10-06 16:10:23

这次车辆故障给我上了一课,氧传感器原来这么重要

共轨导读

氧传感器在国四、国五阶段应用较少,于是就产生了如下对话:

小轨:您听说过氧传感器吗?

师傅:啥?氮氧传感器?

小轨:不不不,没有氮,就是氧传感器。

师傅:氧传什么?

小轨:氧传感器。

师傅:氧什么器?

小轨:氧传感器。

师傅:什么传感器?

小轨:。。。

但是,终于在一次批量性故障中,常年不配拥有姓名的氧传感器,咸鱼翻身,给大家上了一课,用实力证明了氧传感器的自身价值以及维修的商机。今天小轨就带大家来看一下这个氧传感器的故障案例。

故障案例

故障排查

1.读取故障码

使用诊断能手读取故障码,报出一个当前故障。

P015A00:氧传感器动态跟随性差。

故障分析

动态跟随性差,就是指氧传感器的感应速度较慢,当氧浓度发生变化时,不能及时感应到变化,输出信号给ECU的速度慢。

而这一故障其实就是有一些碳附着在传感器头上,顺着孔进入内部造成的,之前的同批次车也出现过这种情况,都是氧传感器有积碳导致的故障。结合故障现象和故障码,决定把排查的重点放在氧传感器上。

2.检查氧传感器是否正常

既然已经锁定了排查方向,那么第一步肯定是检查氧传感器了,拆开氧传感器发现,果不其然,氧传感器探头处有许多积碳,已经堵塞探头。

3.进一步测试

经过上述基本检查后,初步判定是氧传感器探头堵塞,造成了故障灯亮,怠速抖动等现象。为了进一步确认是否为氧传感器的问题,在清除探头积碳后,对车辆进行路试,观察故障灯是否熄灭,车辆是否正常。

4.路试

对车辆进行大约60公里的路试后,车辆故障灯保持熄灭状态,且没有任何故障现象出现。故障处理到这一步,其实只能算是完成了一半,虽然车辆恢复正常,但是为了找到故障的根源,还是要找到积碳的原因。

最可能产生积碳的原因就是燃烧不好,所以优先对影响燃烧的部分进行检查。

小贴士: 这一步相当于只治标没治本,堵塞传感器只是表面现象,产生了更多的颗粒才是问题本质!所以各位师傅在维修过程中一定要多思考,透过现象,直达本质,方能成为高手!

5.检查进气管路

检查确定增压器没有问题,进气也没有漏气的情况。拆开EGR阀也没有发现积碳、堵塞、卡滞的情况。基本可以确定进气系统没有异常。

6.检查排放及喷油器

观察排气口处,原地加油门也没有任何黑烟冒出,并且也用台架测试过喷油器,结果都是没有问题的。脱开排气管,查看原地加油门时的原排,没有明显黑烟,但这不能完全确定燃烧良好,所以出于严谨考虑,通过读取数据流进一步进行判断燃烧状况。

7.读取数据流

数据流显示再生请求次数为55次,且读取里程数仅为5420km。正常情况下,车辆每行驶1000km左右,才会进行一次DPF再生,而该车竟然几乎每100km就要再生一次,此数值明显过于频繁,初步怀疑该车本身产生的碳烟颗粒就较多。

小贴士: DPF为颗粒捕捉器,主要用于发动机尾气的颗粒捕集,当DPF吸附的颗粒达到限制才需要再生。在本案例中,故障车几乎每行驶100km就要进行一次再生,说明燃烧产生的PM较多,由此推断燃烧不好。

8.再次检查氧传感器

为验证想法,拆开试车后的氧传感器进行检查,果然发现氧传感器探头再次出现明显积碳。

小贴士: 该车的后处理是EGR+DPF的结构布置,本来在排气管最前端,不经DPF捕集颗粒的原排产生的碳烟颗粒就会比较多,而不论国五还是国六,氧传感器就是安装在这个位置的,这样就非常容易积碳了。

故障处理到这一阶段,对于影响燃烧的部分已经都做了检查,并没有找到燃烧不好导致积碳的原因,只能整理整个故障的处理过程,交由厂家做进一步分析和测试,从而判断积碳原因。

9.厂家处理

经厂家测试发现,该车的燃烧标定数据存在一些问题,是发动机燃烧不好导致积碳的原因之一,并且氧传感器也没有处在最合理的推荐安装位置上,这是导致积碳的另一原因。

不同角度的氧传感器安装位置

对燃烧标定数据进行优化后,又通过CFD模拟位置模型,在保证测量准确及温度的适当性前提下,重新优化了氧传感器的安装位置,以保证气流不要直接冲击到传感器的所有孔,背风的孔不会堵住,从而保证正常检测。

小贴士: CFD是一种模拟仿真技术,用于模拟预测空气或其他工质流体的流动情况。

10.重新安装氧传感器

按照优化后的位置安装氧传感器,再次试车,故障现象没有再出现,且氧传感器正常。(只有厂家经过严格计算才可以这么干,服务站不建议这么干,乱移是会有问题的)

案例梳理

1、什么会导致氧传感器积碳?

氧传感器积碳是氧传感器表面有油胶和碳质的混合物附着,而这种混合物就是由于柴油燃烧不完全产生的,也就是说,导致柴油燃烧不完全的因素(如:进气不畅、喷油器雾化不良等)就是积碳产生的原因。

另外,如果氧传感器安装位置不正确,内部容易被油污或尘埃等沉积物覆盖,会阻碍气体进入氧传感器内部,使氧传感器感应减慢,收集信号出现延迟,ECU不能及时地修正空燃比,也会有部分积碳产生。

2、为什么氧传感器积碳会导致故障灯亮、怠速不稳、油耗高?

故障灯亮: 类似于一些传感器故障,比如空气流量计、水温传感器等故障时,发动机故障灯会点亮,同样的,氧传感器发生故障时,故障灯也会点亮,这是判断氧传感器是否出现问题的初步依据之一。

怠速不稳: ECU通过氧传感器反馈的信号对进气量进行修正,氧传感器积碳后,感应会变慢,反馈给ECU的信号会发生延时,造成新鲜进气量波动,从而造成怠速不稳。

油耗高: 道理与怠速不稳类似,当进气波动时,动力会受到影响,而司机会通过加大油门等方式来保证动力,造成油耗增加。

知识拓展

故障码的报错逻辑

故障码P015A00: 氧传感器动态跟随性差。

检测工况: 松开油门进入倒拖工况时,EGR 阀关闭,并且不进行喷油,不发生燃烧的情况下排出的尾气基本接近从大气中进入的空气。

报错条件: 氧传感器实时检测此时尾气中的氧含量,记录氧含量上升至两个阈值的时间。(T30 阈值:0.1323;T60阈值:0.1656)

这里的T30阈值和T60阈值是经过试验确定的标定值,T30表示氧浓度达到13.23%,T60表示氧浓度达到16.56%。进入倒拖工况后,排气管中的废气还是存在的状态,氧气含量不能立即达到大气中的氧含量,而是需要一定的时间增加达到。

大气中的氧含量是21%左右,废气中氧含量在上升到21%的过程中,会经过13.23%与16.56%这两个状态,而达到这个状态的时间长短,就作为氧传感器感应快慢的评判标准,也就是氧传感器动态跟随性的评价标准。

当上升至T30阈值的时间大于2.65s时,则报错;

当从T30阈值上升到T60阈值的时间大于1.5s时,则报错;

当上升至T60阈值的时间大于4.15s时,则报错。

故障车路试: 测试数据发现,T30上升至T60阈值时间超过限值,说明氧传感器的动态跟随性较差,这是由于积碳附着在氧传感器表面,使得氧传感器检测困难、感应变慢导致的。

图中我们可以看到代表测试量的黄色线与代表模拟量红色线偏差较大,这就有很大可能性说明氧传感器的动态跟随性差了,再查看对应的达到阈值时间,果然超出了限度。

清除积碳 ,试车,测试数据,感应时间大幅降低,故障现象消除。

图中我们可以看到代表测试量的黄色线与代表模拟量红色线,在清除积碳后,已经几乎重合了,这就说明氧传感器的动态跟随性变好了,再查看对应的达到阈值时间,恢复了正常。

写在最后

对于柴油车来讲,氧传感器在国四国五阶段应用较少,一般只在部分装有TVA的车型上有所装配。而到现在的国六阶段,一般小车会安装有氧传感器,也就是N1类车辆。(N1类车辆是指最大设计总质量不超过3500kg的载货车辆,排量一般为1.9~2.8L)

看到这里,可能有师傅觉得委屈,感觉被小轨欺骗了。明明到最后,故障都是厂家处理的,说好的商机呢?

这里小轨要强调的是:国六阶段氧传感器可是有很多车型装配的,而前面已经把氧传感器故障的排查思路理清了呦~学好了氧传感器,还怕赚不到金子?(文/卡家号:共轨之家)

很多故障可能只是一个小小的传感器导致的:学习一下,免花冤枉钱

车速传感器是用来检测车轮转速的零件,有些车的车速传感器就是轮速传感器,而有些车没有轮速传感器,其车速传感器位于变速箱输出轴。车速信号对汽车很多控制系统都有重要作用。当车速传感器出现故障后一般会出现以下现象:

使用轮速传感器作为车速传感器的车辆

现在的汽车控制系统都模块化了,轮速传感器属于ABS/ESP控制系统的附属感应器,轮速传感器把车轮转速以脉冲信号的形式发送给ABS/ESP控制单元,转化为车速信号后发送到车辆通信系统总线上,谁需要用谁取就是了。这个信号一般会被很多系统使用,当轮速传感器出现故障后根据不同车型可能会有以下这些异常:

1、车速表、里程表“罢工”

这个原因咱们就不用多说了,轮速传感器坏了当然没有车速信号了,而里程表也是按照轮速传感器信号来计算的,车速信号没了里程表当然也无法工作了。人们常说有些店家新车转运中都会拔掉轮速传感器信插头,这样随便跑里程表也不会计数,就是这个原理。

2、ABS/ESP故障灯点亮

这个很好理解,ABS和ESP都是需要对制动进行干预的,而干预的最重要的前提就是必须知道车轮的转速,如果不知道车轮转速后系统无法判断是否需要进行干预,所以轮速传感器故障后ABS和ESP必然失效。

3、胎压监测故障

很早以前大众很多车都有胎压监测功能,这个胎压监测是靠判断车轮实际转速和标准胎压时转速的差值来实现的。因为轮胎气压会影响轮胎直径从而影响到车轮实际转速,比如同样跑60公里/小时,直径大的车轮肯定比直径小的车轮转的慢。这类胎压监测需要驾驶员事先把轮胎充到标准胎压,然后在系统确认,接下来系统就会采集标准台压下车轮的转速并给出一个标准胎压下正常车轮转速的参考值,在以后的行驶中如果轮胎气压出现异常就会导致车轮实际转速与标准胎压时的转速出现差值,系统就可以检测到胎压异常了。只是这种胎压监测系统反应很慢而且精确度不那么高,现在最先进的就是内置传感器了。由于这类胎压监测系统需要车轮转速来判断胎压,因此轮速传感器出现问题后胎压监测系统无法收集到车轮转速信号,也就无法正常工作了。

4、行车落锁功能失效

行车落锁功能是在车辆起步并且达到一定速度后自动锁止车内车门锁保险栓的功能,可以防止车内人员无意间打开车门造成危险,因为它需要车速信号判断落锁时机,因此车速传感器出问题的话它无法判断车速,自然也就无法工作了。

5、瞬时油耗、平均油耗异常

平均油耗需要计算行驶里程,瞬时油耗需要获得瞬间车速,这两个功能对车速信号有着硬性需求,如果车速传感器坏了的话这两个油耗显示肯定受影响。

6、定速巡航

这个大家都明白,定速巡航开启后系统要按照驾驶员设定的时速来控制发动机输出功率以保证车速恒定,车速信号都没了系统也没有了目标,自然不会工作了。

7、自动泊车

自动泊车功能很厉害,可以自动打方向停车入位,驾驶员只需要按要求换挡并且控制好车速就行,按理说系统不需要车速信号啊,其实不然,因为自动泊车系统开启后第一项任务就是帮驾驶员寻找能停得下的车位,这时候驾驶员需要开车以低速通过车位,系统根据车身侧面的雷达查找障碍物,然后根据车速计算出两辆车中间空位的尺寸是否能够停得下,所以车速信号没有了系统无法判断车位大小,自然无法工作。

8、停车辅助系统/倒车影像

这多见于大众车,大众很多车型都有这个系统,综合了车辆前后的雷达探头以及倒车影像辅助驾驶员安全泊车,比如倒车时屏幕显示倒车影像以及车辆前后雷达可视化提示,低速行驶时车头雷达打开并且在屏幕上显示雷达可视化信息提醒车头障碍物,由于此系统一般在车速15公里/小时以下开启,当车速信号丢失后系统就无法正常工作了。大众车在轮速传感器失效后挂倒挡都会提示停车辅助系统不可使用,基本上都是轮速传感器的问题。

9、方向盘电子助力

现在很多车都使用了可变电动助力方向盘,在低速行驶时助力大,方向盘轻盈,高速行驶中方向盘又变得厚重,增加驾驶稳定性。而系统就是根据车速来判断到底增加还是减轻助力,车速信号没有了系统自然无法进行判断了。

10、自动驻车功能/电子手刹失效

市区驾驶时最好用的AUTO HOLD功能,在你停稳车后不需要挂空挡,也不需要拉手刹,更不用一直踩着刹车,系统会帮你自动刹车,需要行驶时踩油门就走,非常方便。但是没有车速信号了系统就不知道你到底是停没停车,也就无法启动了。而同为难兄难弟的电子手刹也不能幸免,虽然现在很多车的自动驻车功能并不是靠电子手刹实现的,但是电子手刹的正常运行却离不开车速信号,别的不说,如果电子手刹不靠车速信号工作的话试想一下会是什么后果?高速行驶中拉起手刹那酸爽估计没人能承受得起。所以当没有车速信号时电子手刹是不会起作用的,毕竟这时候它不知道你拉手刹时汽车是不是正在高速公路上飞驰。

11、自动启停失效

自动启停系统想要正常工作最起码要知道车停稳了才能熄火,没有车速信号时系统无法判断你现在是否停稳车了,当然不敢随意给你熄火了。而且有些自动启停系统控制逻辑也需要车速信号在某些时刻关闭启停功能以避免频繁启动,比如堵车时走走停停我们当然不希望每次停车发动机都熄火,因此有些启停系统在车速连续低于一定值时会判定当前处于拥堵,会暂停启停功能。所以车速信号异常后启停系统也无法正常工作。

12、预碰撞安全辅助/自动刹车失效

现在很多车都有预碰撞安全辅助功能,这个系统在行驶中可以监测前方障碍物距离,在一定条件下可以主动干预进行制动,既然想要测算与前方障碍物的距离那就必须知道车速,车速信号没了系统必然无法工作。

13、大灯随动转向功能失效

大灯随动转向功能是在车辆转弯时根据转向角度调节大灯照射角度,提前照亮弯道内,减少视觉盲区。而大灯转动角度和时机需要根据方向盘转角和车速来判断,所以车速信号丢失后随动转向功能将无法使用。

14、陡坡缓降失效

陡坡缓降功能是在开车下陡坡时帮助驾驶员控制车速的功能,一些坡道坡度太大,驾驶员自行驾驶时如果没有经验很容易导致车速太快从而发生危险,特别是一些附着力差的道路上一旦下坡速度过快这时候踩刹车会引起车轮抱死,ABS启动后反而会使车速进一步加快,非常危险。陡坡缓降功能可以自动控制车速,保证安全。但是没有车速信号的时候系统也不知道汽车实际速度是多少,根本无法控制啊。

15、发动机故障灯点亮

这个说法听起来似乎有点离谱,轮速传感器有问题关发动机什么事情呢?其实在有些控制系统里还真有关系。我们知道ECU是控制发动机硬件正常运行的,而它不光控制,还要时刻检测发动机硬件是否按照控制在正常运行,以便出现故障时及时提醒。其中有一项就是气缸失火检测,所谓失火检测就是ECU需要时刻监测每个气缸的工作状态,虽然气缸进气了,喷油嘴也喷油了,火花塞也点火了,但是火着了没ECU要知道。如果气缸点火后混合气没有燃烧这就叫失火。发动机失火率太高会影响油耗、动力、排放。所以ECU必须检测失火。

而检测方法主要是靠曲轴位置传感器,因为气缸燃烧做功时混合气膨胀对活塞产生的推力有一个峰值,在峰值最高时曲轴转动的加速度会变大,只是人感觉不到而已,但是曲轴位置传感器可以感知。曲轴位置传感器根据曲轴转动加速度的变化结合点火正时就能判断出某个气缸缺火。现实中我们开车经过颠簸路况时车轮的转动波动很大,由于驱动轮是通过传动系统连接至发动机的,所以车轮的转速波动必然导致发动机转速波动,而这个波动一样是极其轻微人体无法感知的,但是曲轴位置传感器能检测到,这时候失火检测程序就会误判为气缸失火,发动机故障灯会亮起,怎样避免这种“乌龙”呢?方法就是利用轮速传感器信号来判断曲轴转速波动到底是来自驱动轮还是发动机自身。因为车轮转速波动时轮速传感器也知道,所以失火检测程序发现轮速传感器和曲轴位置传感器同时出现波动时就明白这是车轮引起的,并非气缸缺火。当轮速传感器出问题后失火检测程序就只能判定为气缸失火并亮起故障灯了。

其实自动挡汽车的变速箱输出轴上也有一个车速传感器,它检测的是变速箱输出轴对应的车速,驾驶员基本接触不到,它是自动变速箱换挡的重要依据,这玩意坏了以后会导致变速箱不升档、无法挂入倒挡(毕竟变速箱控制系统不知道车是否停稳了的情况下也不敢乱挂倒挡啊)。

使用变速箱端车速传感器的车辆传感器故障表现

不可否认前几年没有ABS的车还是很多的,这些车车轮上没有轮速传感器,所以其车速信号都来变速箱输出轴的那个传感器,这种车都是手动挡车型,这个车速信号也就只能提供给仪表盘用来显示车速信号和里程了。

这篇文章有点长,列举的故障也很多,但并不是说车速传感器出问题后就一定会出现这些故障,因车而异。写在这里也是想给大家一些参考。同时也提醒大家:修车要从根源找问题,一个小小的传感器就能带来这么多故障,如果判断失误的话那会白花很多冤枉钱的。

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